11.2.7.2 Классификация и анализ электромеханотронных систем
Электромеханотроника представляет собой совокупность принципов, методов и теорий, обеспечивающих реализацию функционально и конструктивно законченных технологических систем путем совмещения механизмов с электронными устройствами. Достаточно рассмотреть четыре уровня иерархии (табл. 10): кибернетический, физический, функциональный, конструктивный.
При рассмотрении кибернетического уровеня существует два раздельных подхода к исследованию и построению систем — информационный и энергетический.
При первом изучаются информационные свойства системы. При втором подходе исследуются энергетические свойства системы.
Таблица 10
На физическом уровне иерархии рассматриваются физические признаки классификации ЭМТС.
В функциональных признаках классификации ЭМТС учитывается реализация законов управления на функциональном уровне. Обобщенная функциональная схема представлена в табл. 10: ИЭ — первичный источник энергии; ЗИП - вторичный источник питания; УПУ — усилительно-преобразовательное устройство; СПП — силовой полупроводниковый преобразователь; ЭМ — электрическая машина; ОУ — объект управления; СУ — сенсорное устройство; ЭМТП — электромеханотронный преобразователь.
11.2.7.3 КООРДИНАТНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ МАШИНЫ.
11.2.7.3.1. КЛАССИФИКАЦИЯ КООРДИНАТНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ МАШИН.
Координатно-измерительные машины - это устройства, принцип действия которых основан на возможности измерять перемещение измерительного наконечника относительно измеренной детали по нескольким пространственным координатам.
На развитие КИМ существенное влияние оказывает автоматизация двух операций:
- управления движением исполнительных органов (ИО) КИМ (взаимосвязь движений по координатам);
- считывания, обработки и записи результатов измерений.
Автоматическое управление движением ИО машины, несущими измерительную головку и измеряемую деталь, подразделяется на два типа.
При первом типе движение ИО КИМ осуществляется от системы ЧПУ.
При втором типе взаимосвязь движений по координатам осуществляется с помощью следящей (копировальной) системы КИМ, где в качестве "копира" используется поверхность измеряемой детали или эталона.
Автоматическое считывание, обработка и запись результата измерений также могут быть двух типов в соответствии с методом измерения, заложенным в конструкции КИМ: дифференциальный и нулевой методы сравнения с мерой.
При дифференциальном методе сравнения с мерой отклонения в размере (форме) воспринимаются измерительной головкой.
При нулевом методе сравнения с мерой используется нулевая измерительная головка, работающая в режиме нуль-индикатора.
Механическая часть КИМ определяется габаритными размерами, формой контролируемых деталей и возможностями ощупывающей системы.
По конструкции механическая часть может быть консольной, портальной и мостовой.
Рис.66. Классификация КИМ: ФП- фактическая поверхность: ТП -теоретическая поверхность; ИГ - измерительная головка; ИО -исполнительные органы; X, Y, Z -исходная информация.
Рис. 67. Конструкция механической части КИМ.
Консольная конструкция облегчает установку и контроль детали.
Портальная конструкция обеспечивает более высокую жесткость и координатные перемещения.
Мостовая конструкция обладает наибольшей жесткостью и размером координатных перемещений.